电力电子技术复习题Word格式.docx
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10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强,适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。
11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时,其触发延迟角α的最大移相范围为0°
~90°
( )
12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管,两者的电流容量是相同的。
13晶闸管的正向阻断峰值电压,即在门极断开和正向阻断条件下,可以重复加于晶闸管的正向峰值电压,其值低于转折电压。
14、在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变参考信号正弦波的幅值,就可以调节逆变器输出交流电压的大小。
15在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变载波信号的频率,就可以改变逆变器输出交流电压的频率(╳)
16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大,就可能造成晶闸管误导通。
二、选择题
1、双极型晶体管和场效应晶体管的驱动信号D。
A.均为电压控制B.均为电流控制
C.双极性晶体管为电压控制,场效应晶体管为电流控制
D.双极性晶体管为电流控制,场
效应晶体管为电压控制
2、GTR的主要缺点之一是D。
A.开关时间长
B.高频特性差
C.通态压降大
D、有二次击穿现象
3、当阳极和阴极之间加上正向电压而门极不加任何信号时,晶闸管处于B。
A.导通状态B.关断状态C.不确定状态
4、晶闸管触发导通后,其门极对电路B。
A.仍有控制作用
B.失去控制作用
C.有时仍有控制作用
5、对于一个确定的晶闸管来说,允许通过它的电流平均值随导电角的减小而B。
A.增加B.减小C.不变
6、如果对可控整流电路的输出电流波形质量要求较高,最好采用A滤波。
A.串平波电抗器
B.并大电容
C.串大电阻
7、晶闸管整流电路中“同步”的概念是指C。
A.触发脉冲与主电路电源电压同时到来,同时消失
B.触发脉冲与电源电压频率相同
C.触发脉冲与主点路电源电压频有
8、带续流二极管的单相半控桥式整流大电感负载电路,当触发延迟角α等于C时,流过续流二极管电流的平均值等于流过晶闸管电流的平均值。
A.120°
B.90°
C.60°
9、三相半波可控整流电路带电阻负载时,每只晶闸管的最大导通角为D。
A.60°
B.150°
C.90°
D.120°
10、三相半波可控整流电路带阻性负载时,当触发延迟角大于A时,输出电流开始断续。
A.30°
B.60°
C.90
11、在三相半波可控整流电路中,当负载为电感性时,在一定范围内若负载电感量越大,则D。
A.输出电压越高
B.输出电压越低
C.导通角θ越小
D.导通角θ越大
12、带感性负载的可控整流电路加入续流二极管后,晶闸管的导通角比没有二极管前减小了,此时电路的功率因数A。
A.提高了B.减小了
C.并不变化
13、在需要直流电压较低、电流较大的场合,宜采用D整流电源。
A.单相桥式可控
B.三相桥式可控
C.三相桥式全控
D.带平衡电抗器三相双反星形可控
14、带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路中,每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的D。
A.1/2倍B.1/3倍
C.1/4倍D.1/6倍
15、三相桥式半控整流电路中,每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的C。
A.1倍B.1/2倍C.1/3倍D.1/6倍
16、三相全控桥式整流电阻性负载电路中,整流变压器二次相电压的有效值为U2ϕ,当触发延迟角α的变化范围在30°
~60°
之间时,其输出平均电压为Ud=B。
A.1.17U2ϕcosαB.2.34U2ϕcosα
C.Ud=2.34U2ϕ[1+cos(60°
+α)]D.2.34U2ϕsinα
17、晶闸管三相串联二极管式电流型逆变器是属于A导通型。
C.180
18、要想使正向导通着的普通晶闸管关断,只要C即可。
A.断开门极B.给门极加反压C.使通过晶闸管的电流小于维持电流
19、三相半波可控整流电路带电阻负载时,其触发延迟角α的移动范围是B。
A.0°
~120°
B.0°
~150°
C.0°
20、三相桥式半控整流电路中,每只晶闸管承受的最高正反向电压为变压器二次相电压的C。
A.√‾2倍B.√‾‾3倍C.√‾2X√‾3倍
D.2√‾3倍
21、带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路中,平衡电抗器的作用是使两组三相半波可控整流电路D。
A.相串联
B.相并联
C.单独输出
D.以180°
相位差相并联
三、简答题:
1.电力晶体管(GTR)有哪些特点?
答:
电力晶体管(GTR)是一种双极型大功率晶体管,属于电流控制型器件。
由于大电流时,GTR会产生大电流效应,导致放大倍数减小,因此在结构上常采用达林顿结构。
其特点是:
导通压降低,所需的驱动电流大,使用在感性负载或开关频率较高时必须设置缓冲电路,且过载能力差,易发生二次击穿。
2.电力场效应晶体管(MOSFET)有哪些特点?
答:
电力场效应管(MOSFET)是一种单极型大功率晶体管,属于电压控制型器件。
其主要优点是基本上无二次击穿现象,驱动功率小,开关频率高,输入阻抗大,易于并联和保护。
缺点是导通压降较大,限制了其电流容量的提高。
3.为什么选用了较高电压、电流等级的晶闸管还要采用过电压、过电流保护?
因为电路发生短路故障时的短路电流一般都很大,而且电路中各种过电压的峰值可达到电源电压幅值的好几倍,所以电路中一定要设置过电流、过电压保护环节。
此外,大电流,高电压的晶闸管比较昂贵,也需要提供必要的保护。
4.在晶闸管交流调压调速电路中,采用相位控制和通断控制各有何优缺点?
在晶闸管交流调压调速电路中,采用相位控制时,输出电压较为精确、调速精度较高,快速性好,低速时转速脉动较小,但会产生谐波,对电网造成污染。
采用同断控制时,不会产生谐波污染,但电动机端电压变化剧烈,转速脉动较大。
5.实现有源逆变的条件是什么?
实现有源逆变的条件时:
(1)变流电路直流侧必须有直流电源Eg,且其值要略大于Ud,为逆变提供能量;
(2)变流电路必须工作在β﹤90o(即α﹥90o)区域,使Ud﹤0,才能把直流电能逆变为交流电能。
上述两个条件,缺一不可,同时逆变电路需要串联平波电抗器。
5.绝缘栅双极晶体管(IGBT)有哪些特点?
结缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种由单极性的MOSFET和双极型晶体管复合而成的器件。
它兼有MOSFET和GTR二者的优点,属于电压型驱动器件。
输入阻抗高,驱动功率小;
工作频率高,导通压降低,功耗小。
IGBT是一种很有发展前途的新型电力半导体器件,在中、小容量的电力电子应用方面大有取代其它全控型器件的趋势
6.电力场效应晶体管(MOSFET)有哪些特点?
7.额定电流为100A的双向晶闸管,可以用两只普通晶闸管反并联来代替,若使其电流容量相等,普通晶闸管的额定电流应是多大?
双向晶闸管的额定电流与普通晶闸管不同,是以最大允许有效电流来定义的。
额定电流100A的双向晶闸管,其峰值为141A,,而普通晶闸管的额定电流是以正弦半波平均值表示,因此,峰值为141A的正弦半波,它的平均值为
所以一个100A的双向晶闸管可以用两个45A的普通晶闸管来代替。
8.在脉冲宽度调制(PWM)技术中,脉冲宽度可以通过何种电路来实现调制?
在脉宽调制(PWM)技术中,脉冲宽度可以提高一个比较器来实现,即用一个三角波(调制信号)与一个直流控制电压(参考信号)进行比较,比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。
这样改变控制电压的大小,即可以改变两个电压的交点位置,也就是改变输出电压极性的位置,从而改变正、负脉冲的宽度
9.电流型逆变器有何特点?
电流型逆变器的直流电源经大电感滤波,直流侧可近似的看成恒压源。
逆变器输出的电流波形为矩型波,电压波形为近似的正弦波,该逆变器抑制过电流的能力很强,特别适用于频繁启动和加、减速的电动机负载。
四、计算题:
1、单相半控桥式整流电路带电阻性负载,已知U1=220V,Rd=4Ω,要求整流电路的直流输出电流Id在0~25A之间变化,求
(1)变压器的电压比;
(2)若导线允许电流密度J=5A,求连接负载导线的截面积;
(3)若考虑晶闸管电压、电流取2倍的裕量,选择晶闸管型号;
(4)忽略变压器励磁功率,求变压器的容量;
(5)计算负载电阻Rd的功率;
(6)计算电路的功率因数。
1.解:
(1)
(2)当α=0时,整流电路的输出最大。
(3)
取
因此选择晶闸管的型号为:
KP30-4
(4)
(5)
(6)
(当α=0时)
2、三相全控桥式整流电路带大电感负载,已知三相整流变压器的二次绕组接成星形,整流电路输出Ud可从0~220V之间变化,负载的Ld=0.2H,Rd=4Ω,试计算
(1)整流变压器的二次线电压U2l;
(2)晶闸管电流的平均值IT(AV)、有效值IT及晶闸管可能承受的最大电压UTM;
(3)选择晶闸管型号(晶闸管电压、电流裕量取2倍)。
1、解:
(1)当α=0时,整流电路的输出最大,Ud=220V。
此时U2=2.34U2φ=1.35U2l
故
(2)
(3)晶闸管的额定值选择如下:
取
因此,选择晶闸管的型号为KP50-5
3、如图所示为可控整流电路中的各种保护环节,指出图中①~⑦各保护元件的名称及作用。
(1)为交流侧硒堆。
用于吸收交流电网持续时间较长、能量较大的过电压;
(2)为交流侧阻容过电压吸收。
用于吸收持续时间短、能量小的尖峰过电压;
(3)为桥臂快速熔断器,用于在过流时保护晶闸管,防止晶闸管因过流而烧坏;
(4)为晶闸管的阻容吸收,用于吸收晶闸管两端可能出现的尖峰过电压,限制du/dt的值,防止晶闸管过电压击穿或误导通;
(5)为桥臂空芯电抗器,用于限制桥臂出现过大的di/dt,以免晶闸管因局部过热而损坏,同时也起到晶闸管的电压上升率du/dt的作用,防止晶闸管误导通;
(6)为直流侧压敏电阻,主要吸收直流侧过电压;
(7)直流侧过电流继电器,当直流电流超过设定值时,继电器动作,切断电源以保护晶闸管。
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